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在發生嚴重的漏油事故後,通常是進行大部分清理工作的最小的有機體。令人驚訝的是,科學家們對這些微小的清理人員擁有的工具知之甚少。

但是現在,由於一項新的研究,研究人員發現了由各種微小生物推動的天然碳氫化合物排放和迴圈的全新迴圈,這可以幫助我們更好地瞭解某些微生物如何清理油汙。灑在海洋中的葉子。

“僅兩種型別的海洋藍細菌每年向海洋中新增的碳氫化合物的數量就比其他所有型別的海洋石油輸入(包括天然油滲漏,漏油,燃料傾倒和陸上徑流)的總和多出500倍。 ”,來自加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)的地球科學家Connor Love說。

但是,與人類更熟悉的碳氫化合物向我們海洋中的貢獻不同,這不是一種單向的本地垃圾場。

這些碳氫化合物主要以十五碳烷(nC15)的形式散佈在地球40%的表面上,其他微生物也因此而飽食。它們不斷迴圈,以至於Love和同事們估計任何時候水中僅存在約200萬噸。

“每隔兩天,您就會生產和消耗海洋中的所有十五烷”,洛夫解釋說。

(麻省理工學院Chisholm Lab / Nikki Watson的Luke Thompson)

上圖:全球分佈的海洋藍細菌的一種,Prochlorococcus。

如今,人類的碳氫化合物足跡遍佈我們周圍的大部分地區。我們以多種方式發出僅由碳和氫原子組成的分子-大量礦物是透過提取和使用化石燃料,也來自塑膠,烹飪,蠟燭,繪畫,並且清單還在繼續。

因此,我們自身排放的痕跡淹沒了我們觀察海洋中自然發生的巨大碳氫化合物迴圈的能力,這可能並不令人感到意外。

Love和同事們花了一些力氣才首次清楚地識別出這一全球週期。

UCSB的地球科學家David Valentine解釋說: “我不知道您是否曾經在船上呆了很長時間,但每天都在畫 。” “這就像金門大橋:你從一端開始,到另一端,是時候重新開始了。”

分析他們的資料,他們發現十五碳的濃度隨著藍細菌細胞的丰度增加而增加,並且碳氫化合物的地理和垂直分佈與這些微生物的生態學一致。

藍藻原球菌 和Synocococcus負責全球海洋將太陽光能轉化為有機物(初級生產)的大約四分之一,並且以前的實驗室栽培表明它們在此過程中產生了十五烷。

Valentine解釋說,藍細菌可能使用十五烷作為高度彎曲的細胞膜的更強成分,就像葉綠體(光合作用的細胞器)中發現的那樣。

海洋中的十五烷的迴圈也遵循這些藍細菌的diel迴圈-響應於一天中光強度的變化,它們在水中的垂直遷移。

地球的天然碳氫化合物迴圈。(大衛·瓦倫丁/ UCSB)

Love的團隊發現了數十種細菌和表層古細菌 ,這些細菌和表面古細菌是由於樣品中添加了十五烷而開花的。

因此,他們隨後進行了測試,以檢視消耗碳氫化合物的微生物是否也可以分解石油。研究人員在墨西哥灣日益活躍的滲油區域附近的樣品中添加了一種石油烴。

不幸的是,只有來自已經暴露於非生物碳氫化合物的地區的海洋樣本中的微生物才因攝入這些分子而開花。

瓦倫丁說: “我們證明了海洋中發生了大規模而迅速的碳氫化合物迴圈,這與海洋對石油輸入的反應能力不同。”

研究人員已經開始對樣本中微生物的基因組進行測序,以進一步瞭解參與地球天然碳氫化合物迴圈的生物的生態和生理狀況。

洛夫說: “我認為(這些發現揭示了)我們對許多消耗碳氫化合物的生物的生態學知之甚少。”

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